原位培养甲烷氧化菌并保压取样装置及其检测系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种原位培养甲烷氧化菌并保压取样装置及其检测系统和方法，该装置包括：用于原位培养甲烷氧化菌的容器，所述容器上安装有用于密闭以形成甲烷氧化菌原位培养环境的盖子，所述盖子上设置有至少两个与所述容器相连通的取样口，每个取样口的输入端设置有对应的阀门，所述取样口的输出端设置有通过螺帽固定的密封膜，所述阀门与所述密封膜之间设置有空腔；取样管，所述取样管的一端与其中一个所述空腔相连通，所述取样管的另一端伸入所述容器内部；及用于测量所述容器内气压的气压计。该装置能够模拟不同原位孔压条件，较大程度再现甲烷氧化菌所处的原位环境且保压进行取样。行取样。行取样。

【技术实现步骤摘要】
原位培养甲烷氧化菌并保压取样装置及其检测系统和方法


[0001]本申请涉及甲烷厌氧氧化菌活性测试
，尤其涉及一种原位培养甲烷氧化菌并保压取样装置及其检测系统和方法。

技术介绍

[0002]甲烷是排放当量仅次于二氧化碳的重要温室气体之一，它对全球变暖贡献率达到了20％。全球系统内，排放到大气中的甲烷高达540Tg/a，而微生物参与的甲烷厌氧氧化是甲烷的重要汇，也是甲烷减排的重要途径。甲烷厌氧氧化过程是指以甲烷为电子供体，以硫酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、金属离子等为电子受体发生的氧化还原反应。由于大尺度场景甲烷排放量的估计仍存在较大不确定性，因此，亟需对控制甲烷排放过程的关键因素即甲烷厌氧氧化速率及其影响因子强度进行定量分析。
[0003]现有技术往往用75ml的普通血清瓶进行常压状态下的甲烷厌氧氧化菌培养以及活性测试，并且仅仅用顶空气相甲烷浓度的变化速率来表征甲烷厌氧氧化菌的活性。
[0004]在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：
[0005]常压下实验测得的深层地层中甲烷厌氧氧化菌活性不能代表其原位孔压状态下的活性。

技术实现思路

[0006]本申请实施例的目的是提供原位培养甲烷氧化菌并保压取样装置及其检测系统和方法，以解决相关技术中存在的无法测试原位孔压条件下甲烷厌氧氧化菌活性的技术问题。
[0007]根据本申请实施例的第一方面，提供一种原位培养甲烷氧化菌并保压取样装置，包括：
[0008]用于原位培养甲烷氧化菌的容器，所述容器上安装有用于密闭以形成甲烷氧化菌原位培养环境的盖子，所述盖子上设置有至少两个与所述容器相连通的取样口，每个取样口的输入端设置有对应的阀门，所述取样口的输出端设置有通过螺帽固定的密封膜，所述阀门与所述密封膜之间设置有空腔；
[0009]取样管，所述取样管的一端与其中一个所述空腔相连通，所述取样管的另一端伸入所述容器内部；及
[0010]用于测量所述容器内气压的气压计。
[0011]进一步地，所述取样管伸入到所述容器内部的一端的位置根据所述容器中试样的高度确定。
[0012]根据本申请实施例的第二方面，提供一种原位培养甲烷氧化菌并保压取样检测的系统，包括：
[0013]第一方面所述的原位培养甲烷氧化菌装置；
[0014]pH计，所述pH计一端穿过盖子伸入到容器内部；
[0015]用于放置所述原位培养甲烷氧化菌装置并进行甲烷氧化菌原位培养的温控摇床；
[0016]用于对所述原位培养甲烷氧化菌装置中气相进行检测的气相色谱仪，所述气相色谱仪配有用于从所述原位培养甲烷氧化菌装置中取气相的进样针；及
[0017]用于对所述原位培养甲烷氧化菌装置中液相进行检测的离子色谱仪，所述离子色谱仪配有用于从所述原位培养甲烷氧化菌装置中取液相的注射器。
[0018]进一步地，所述pH计包括pH计探针和pH计显示器，所述pH计探针的一端穿过所述盖子伸入到所述容器内部，另一端伸出到所述盖子上方并与所述pH计显示器连接。
[0019]进一步地，所述pH计穿过盖子伸入到容器内部的一端的位置根据所述容器中试样的高度确定。
[0020]进一步地，所述温控摇床包括用于放置所述容器的摇板、用于设置所述甲烷氧化菌培养温度和转速的温控摇床操作面板及用于显示培养温度和转速的温控摇床显示屏。
[0021]进一步地，所述气相色谱仪包括进样口、用于调节所述气相色谱仪的检测参数的色谱仪操作面板和用于显示测试状态的色谱仪显示屏。
[0022]进一步地，所述离子色谱仪包括用于自动进样的自动进样器和用于处理数据以及控制仪器的色谱工作站。
[0023]根据本申请实施例的第二方面，提供一种原位培养甲烷氧化菌并保压取样检测的方法，该方法应用于第二方面所述的系统中，包括：
[0024]将含有甲烷氧化菌的滨海土土样加入容器中；
[0025]制造容器内的厌氧环境，并将容器内气压加至原位孔压水平；
[0026]将原位培养甲烷氧化菌并保压取样装置遮光放置在温控摇床中并进行预培养；
[0027]将原位培养甲烷氧化菌并保压取样装置从温控摇床中取出，通过进样针取容器顶部的气相样本，通过气相色谱仪检测的所述气相样本中的甲烷浓度；
[0028]通过取样管取原位培养甲烷氧化菌并保压取样装置内上清液的液相样本，通过离子色谱仪检测所述液相样本中的离子浓度。
[0029]进一步地，该方法还包括：
[0030]取样结束后，将原位培养甲烷氧化菌装置放回温控摇床继续培养，周期性进行气相和液相的保压取样并进行分析。
[0031]本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0032]由上述实施例可知，本申请将安装有盖子的容器用于原位培养甲烷氧化菌，所述容器中能够模拟不同原位孔压条件，较大程度再现甲烷氧化菌所处的原位环境；通过设置在瓶盖上的取样口进行取样，从内向外阀门、空腔和密封膜的设置使得能够保压进行取样；且本申请所述的装置操作简单，不易失误。
[0033]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0034]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0035]图1是根据一示例性实施例示出的一种原位培养甲烷氧化菌装置的正视图。
[0036]图2是根据一示例性实施例示出的一种原位培养甲烷氧化菌装置的侧视图。
[0037]图3是根据一示例性实施例示出的取样口的剖视图。
[0038]图4是根据一示例性实施例示出的一种原位培养甲烷氧化菌装置在温控摇床内培养的示意图。
[0039]图5是根据一示例性实施例示出的气相色谱仪的结构示意图。
[0040]图6是根据一示例性实施例示出的离子色谱仪的结构示意图。
[0041]图中的附图标记包括：
[0042]100、容器；200、盖子；210、第一取样口；211、第一阀门；212、第一空腔；213、第一密封膜；214、第一螺帽；220、第二取样口；221、第二阀门；222、第二空腔；223、第二密封膜；224、第二螺帽；300、取样管；400、气压计；500、pH计；510、pH计探针；520、pH计显示器；600、温控摇床；610、摇板；620、温控摇床操作面板；630、温控摇床显示屏；700、气相色谱仪；710、进样针；720、进样口；730、色谱仪操作面板；740、色谱仪显示屏；800、离子色谱仪；810、注射器；820、自动进样器；830、色谱工作站。
具体实施方式
[0043]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位培养甲烷氧化菌并保压取样装置，其特征在于，包括：用于原位培养甲烷氧化菌的容器，所述容器上安装有用于密闭以形成甲烷氧化菌原位培养环境的盖子，所述盖子上设置有至少两个与所述容器相连通的取样口，每个取样口的输入端设置有对应的阀门，所述取样口的输出端设置有通过螺帽固定的密封膜，所述阀门与所述密封膜之间设置有空腔；取样管，所述取样管的一端与其中一个所述空腔相连通，所述取样管的另一端伸入所述容器内部；及用于测量所述容器内气压的气压计。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述取样管伸入到所述容器内部的一端的位置根据所述容器中试样的高度确定。3.一种原位培养甲烷氧化菌并保压取样检测的系统，其特征在于，包括：权利要求1所述的原位培养甲烷氧化菌装置；pH计，所述pH计一端穿过盖子伸入到容器内部；用于放置所述原位培养甲烷氧化菌装置并进行甲烷氧化菌原位培养的温控摇床；用于对所述原位培养甲烷氧化菌装置中气相进行检测的气相色谱仪，所述气相色谱仪配有用于从所述原位培养甲烷氧化菌装置中取气相的进样针；及用于对所述原位培养甲烷氧化菌装置中液相进行检测的离子色谱仪，所述离子色谱仪配有用于从所述原位培养甲烷氧化菌装置中取液相的注射器。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述pH计包括pH计探针和pH计显示器，所述pH计探针的一端穿过所述盖子伸入到所述容器内部，另一端伸出到所述盖子上方并与所述pH计显示器连接。5.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶振波，周吾桐，孙光煜，陈环宇，陈晓轩，叶启扬，洪义，王立忠，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：